ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический университет

В.В. Демидов

проектирование и ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЖУЩЕГО и Вспомогательного инструмента

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Ульяновский государственный технический университет

Институт дистанционного образования

В.В. Демидов

проектирование и ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РЕЖУЩЕГО и Вспомогательного инструмента

Учебно-методический комплекс

Ульяновск 2006

Удк

Ббк 31.37 я7

Р 79

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия

Рецензенты:

Демидов В.В.

Р 79 Проектирование и технология производства режущего и вспомогательного инструмента: учебно-методи-ческий комплекс / В.В. Демидов; Ульян. гос. техн. ун-т. – Ульяновск: УлГТУ, 2006. – 66 с.

isbn 5-89146-668-6

удк

ббк

© В. В. Демидов, 2006

isbn 5-89146-668-6 © Оформление. УлГТУ, 2006

Содержание ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………..…………… 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ И ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ РИ…………………………………………….………………………… 2. Основные положения для разработки технологического процесса изготовления РИ……………………………………..………………… 2.1. Технологическая классификация РИ……………………….………… 2.2. Типы производства РИ…………………………………………………………… 3. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ РИ 4. Материалы для изготовления режущего инструмента и требования, предъявляемые к ним…………………………………………… 5. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ ДЛЯ РИ………………………………………… 5.1. Правка прутков…………………………………………………………………… 5.2. Отрезка заготовок………………………………………………………………… 5.3. Формообразование заготовок РИ пластическим деформированием………….. 5.4. Заготовки РИ, получаемые литьём………………………………………………. 6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СОСТАВНОГО РИ…………………………………………………. 6.1. Сварка режущей части РИ………………………………………………………... 6.2. Наплавка режущей части инструмента………………………………………….. 6.3. Припаивание режущей части РИ……………………………………………….... 6.4. Приклеивание режущей части РИ……………………………………………….. 7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СБОРНОГО РИ……………………………………………………... 8. Выбор и обработка баз……………………………………………………………. 9. Механическая обработка заготовок РИ………………………………….. 9.1. Изготовление пазов в корпусах сборного РИ…………………………………… 9.2. Фрезерование стружечных канавок……………………………………………… 9.3. Затылование инструмента………………………………………………………… 9.3.1. Затылование червячных фрез резцами………………………………………. 9.3.2. Затылование шлифовальным кругом………………………………………... 9.3.3. Определение диаметра дискового шлифовального круга для затылования зубьев фрез…………………………………………………………………………… 9.4. ЗАТОЧКА И ДОВОДКА ИНСТРУМЕНТА……………………………………. 9.4.1. Общие сведения……………………………………………………………….. 9.4.2. Заточка круглых протяжек…………………………………………………… 9.4.3. Заточка затылованных фасонных дисковых фрез (затачивают по передней поверхности)…………………………………………………………………………. 9.4.4. Заточка незатылованных дисковых фрез (затачивают по задней поверхности)…………………………………………………………………………. 9.4.5. Заточка задних поверхностей шеверов и долбяков (шлифование эвольвентных поверхностей)……………………………………………………….. 9.4.6. Заточка передней поверхности долбяка………………………… 10. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ РЕЖУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ИНСТРУМЕНТА……. 11. себестоимость продукции, экономическая скорость резания и экономическая стойкость……………………………………………………. 12. Размерная стойкость инструмента и величина его подналадки……………………………………………………………………………..

Стр. 5 5 7 7 8 8 10 12 13 13 15 18 18 18 20 22 24 24 29 31 31 33 33 36 37 39 42 42 45 47 48 49 51 52 54 56

Введение

Обработка резанием является одним из наиболее распространённых технологических процессов изготовления деталей машин и механизмов.

Примерно 70-80% деталей изготовляют с использованием процесса резания и лишь 20-30% с использованием метода пластической деформации и т.д.

Примерно 75% оборудования для изготовления деталей – металлорежущие станки, 25% - кузнечно-прессовое оборудование и др.

На сегодняшний день резание является самым экономичным способом обработки деталей, позволяющий получить деталь требуемого качества. Например, для съёма единицы объёма металла лазером требует в 50 раз больше энергии, чем резанием.

Эффективность применения РИ зависит от многих факторов, в том числе и от качества самого РИ.

Для удовлетворения потребности машиностроения (в частности металлообработки) в металлообрабатывающем инструменте необходимо:

1. увеличить темпы выпуска РИ;

2. повысить качество РИ;

3. улучшить условия эксплуатации РИ.

Качество РИ зависит от его конструкции, материала и технологии его изготовления, и от уровня производства.

Технология – это совокупность и последовательность приёмов и способов обработки заготовки до готовой детали, а технологический процесс (ТП) – это реализация выбранной технологии в действующем производстве.

1. Общие принципы и особенности технологического процесса изготовления ри

Технология изготовления РИ базируется на общих закономерностях, изучаемых в курсе технологии машиностроения (курс лекций по ОТМ). В тоже время изготовление РИ имеет некоторые особенности:

1. cложность формы РИ: например, червячно-модульная фреза (ЧМФ) изготавливается на основе червяка, однако ЧМФ по форме сложнее червяка, а именно - наличием стружечных канавок, и затылования на задней поверхности зубьев, то же самое можно сказать о долбяке и о шевере – в основе этих инструментов лежит зубчатое колесо, которое значительно проще по форме этих инструментов;

2. повышенные требования к качеству поверхности и точности изготовления: допуски на точность изготовления РИ, как правило, составляют половину от допуска на изготовление деталей этим РИ. Это объясняется тем, что на точность изготовления деталей оказывает влияние не только точность РИ, но и другие факторы. В области, прилегающей к режущей кромке РИ происходят интенсивные физико – химико-механические процессы и термические нагрузки. Для сохранения режущей способности лезвия инструмента в течение достаточно длительного времени (периода стойкости РИ) необходимо использовать такой инструмент, материал и такой технологический процесс, которые обеспечивали бы требуемую стойкость РИ;

3. использование в качестве инструментальных материалов дорогих, дефицитных и труднообрабатываемых материалов.

наличие в ИМ дорогостоящих элементов: W, Va, Co, Mo и др. значительно увеличивает стоимость ИМ, что заставляет технологический процесс изготовления РИ строить так, чтобы обеспечивались минимальные потери металла в стружку. Как правило, с увеличением режущей способности инструментального материала уменьшается его обрабатываемость, которая измеряется отношением массы снятого металла к массе израсходованного при этом шлифовального круга (ШК);

4. широкое применение составных РИ поставили проблему одновременной обработки двух различных материалов: например, режущей пластины из твёрдого сплава и корпуса РИ из конструкционной стали. Этот фактор приводит к усложнению технологического процесса. Например: заточка резца с напаенной режущей пластиной из твёрдого сплава (рис. 1) требует применения последовательной заточки режущей пластины шлифовальным кругом из карбида зелёного (63С) или черного (64С), а державки – шлифовальным кругом из электрокорунда белого (24А);

5. использование станков со сложными формообразующими движениями: в

РИ часто имеются сложные поверхности: например, затылованная задняя

поверхность зубьев фрез; винтовые стружечные канавки, образующие переднюю поверхность зубьев; эвольвентные поверхности долбяков и шеверов; сложные кривые профили боковых сторон зубьев червячно-шлицевых фрез и др.;

6) повышенные требования к точности РИ требуют применения станков и

приспособлений повышенной точности: особенно важно выполнение этого требования при изготовлении мерных инструментов;

7) использование специальных процессов термической обработки (ТО):

качество РИ в значительной степени обеспечивается применением правильной ТО, причём требуемые режимы ТО должны строго соблюдаться;

8) использование дополнительной подготовки заготовок: